Kupu Whakataki

Ka whai wāhi nui te marama ki te tipu o te tipu.Koia te tongi pai rawa atu hei whakatairanga i te urunga o te tipu chlorophyll me te whakaurunga o nga momo momo tipu tipu penei i te karotene.Engari, ko te mea tino nui e whakatau ana i te tipu o nga tipu he mea matawhānui, ehara i te mea e pa ana ki te marama anake, engari e kore e taea te wehe mai i te whirihoranga o te wai, te oneone me te tongi, nga ahuatanga o te taiao tipu me te whakahaere hangarau matawhānui.

I roto i nga tau e rua, e toru ranei kua pahure ake nei, he kore mutunga nga purongo mo te whakamahinga o te hangarau rama semiconductor mo nga wheketere tipu-toru, te tipu tipu ranei.I muri a‘e râ i te taioraa maitai, te vai noa ra te tahi mana‘o peapea.I te nuinga o te korero, karekau he tino mohio ki te mahi a te marama ki te tipu tipu.

Tuatahi, kia mohio tatou ki te awhiowhio o te ra, penei i te Whakaaturanga 1. Ka kitea ko te awhiowhio o te ra he awhi haere tonu, he kaha ake te awhiowhio kahurangi me te kaariki i te awherowhero, a ko te awheawhe marama kitea mai i 380 ki te 780 nm.Ko te tipu o nga rauropi i roto i te taiao e pa ana ki te kaha o te awhiowhio.Hei tauira, ko te nuinga o nga tipu kei te takiwa e tata ana ki te equator te tipu tere, i te wa ano, he ahua nui te rahi o te tipu.Engari ko te kaha nui o te raratanga o te ra kaore i te pai ake i nga wa katoa, he tohu ano te tohu mo te tipu o nga kararehe me nga tipu.

Whakaahua 1, Ko nga ahuatanga o te hiranga o te ra me tona hiranga marama kitea

Tuarua, ko te hoahoa hihinga tuarua o te maha o nga huānga whakauru matua o te tipu tipu ka whakaatuhia i te Whakaahua 2.

Whakaaturanga 2, Ko te hiranga whakauru o etahi auxins i te tipu tipu

Ka kitea mai i te Whakaahua 2 he tino rerekee te ahua o te whakaurunga marama o te maha o nga auxins matua e pa ana ki te tipu.Na reira, ko te tono o nga rama tipu tipu LED ehara i te mea ngawari, engari he mea tino aro.I konei he mea tika ki te whakauru i nga ariā o nga mea tino nui e rua o te tipu tipu whakaahua.

• Chlorophyll

Ko te chlorophyll tetahi o nga poaka tino nui e pa ana ki te photosynthesis.Kei roto i nga rauropi katoa ka taea te waihanga whakaahua, tae atu ki nga tipu kaakaariki, nga pukohu puru-matomato prokaryotic (cyanobacteria) me nga pukohu eukaryotic.Ko te chlorophyll ka mimiti i te kaha mai i te marama, ka whakamahia hei huri i te hauhā ki te warowaiha.

Ko te nuinga o te chlorophyll a he momi i te rama whero, ko te chlorophyll b te nuinga o te momi puru-puru puru, hei wehe i nga tipu whakamarumaru mai i nga tipu ra.He iti te ōwehenga o te chlorophyll b ki te chlorophyll a o nga tipu whakamarumaru, no reira ka kaha te whakamahi a nga tipu marumaru i te rama kikorangi me te urutau ki te tipu i te marumaru.Ko te chlorophyll a he puru-matomato, ko te chlorophyll b he kowhai-matomato.E rua nga kohinga kaha o te chlorophyll a me te chlorophyll b, ko tetahi kei te rohe whero me te roangaru o te 630-680 nm, ko tetahi kei te rohe puru-puru me te roangaru o te 400-460 nm.

• Carotenoids

Ko te Carotenoids te kupu whaanui mo te karaehe o nga poaka maori nui, e kitea ana i roto i nga poaka kowhai, karaka-whero, whero ranei i roto i nga kararehe, tipu teitei, harore, me te pukohu.I tenei wa, neke atu i te 600 nga carotenoids maori kua kitea.

Ko te whakauru marama o te carotenoids e hipoki ana i te awhe o OD303 ~ 505 nm, e whakarato ana i te tae o te kai me te pa ki te kai o te tinana o te kai.I roto i te pükohu, tipu, me te moroiti, ka kapi tona tae e te chlorophyll, kare e puta.I roto i nga tipu tipu, ko nga carotenoids e whakaputa ana ehara i te mea ko te tango me te whakawhiti i te kaha ki te awhina i te whakaahua, engari he mahi ano hoki ki te tiaki i nga pūtau kia kore e whakangaromia e nga ngota ngota hāora here-hiko kotahi.

Ko etahi whakaaro pohehe

Ahakoa te kaha o te penapena hiko, te kowhiringa o te marama me te ruruku o te marama, ko nga rama semiconductor kua whakaatuhia he painga nui.Engari, mai i te whanaketanga tere o nga tau e rua kua pahure ake nei, kua kite ano matou i te maha o nga pohehe i roto i te hoahoa me te whakamahinga o te rama, ko te nuinga o te waa e whakaatuhia ana i roto i nga waahanga e whai ake nei.

①I te mea ka whakakotahihia nga maramara whero me te kikorangi o tetahi roangaru ki tetahi tauwehenga, ka taea te whakamahi i roto i te maara tipu, hei tauira, ko te ōwehenga o te whero ki te kahurangi ko te 4:1, 6:1, 9:1 me pera. i runga.

②I te mea he maama ma, ka taea e ia te whakakapi i te marama o te ra, penei i te toru-tuatahi ngongo marama ma e whakamahia whanuitia ana i Hapani, me era atu. kaore i te pai ki te puna marama i hangaia e te LED.

③I te mea ka tae te PPFD (maamaa quantum flux density), he tawhā nui o te whakamarama, ki tetahi taurangi, hei tauira, he nui ake te PPFD i te 200 μmol·m-2·s-1.Heoi, i te wa e whakamahi ana i tenei tohu, me whakarongo koe ki te mea he tipu whakamarumaru he tipu ra ranei.Me uiui koe, me rapu ranei koe i te waahi utunga marama o enei tipu, e kiia ana ko te waahi utu marama.I roto i nga tono tuuturu, he maha nga wa ka wera, ka maroke ranei nga tipu.Na reira, ko te hoahoa o tenei tawhā me hangaia kia rite ki nga momo tipu, te taiao tipu me nga tikanga.

Mo te ahua tuatahi, pera i te whakaurunga mai i te kupu whakataki, ko te awhiowhio e hiahiatia ana mo te tipu tipu me noho tonu te awhi me te whanui tohatoha.Kare e tika ki te whakamahi i te puna marama i hangaia mai i nga maramara roangaru e rua o te whero me te kikorangi me te awhi tino whaiti (penei i te Whakaahua 3(a)).I roto i nga whakamatautau, i kitea he kowhai te ahua o nga tipu, he maamaa nga kakau rau, he tino kikokore nga kakau rau.

Mo nga ngongo rewharewha e toru nga tae tuatahi e whakamahia ana i nga tau o mua, ahakoa he ma ka whakahiatohia, ka wehea te hianga whero, kaariki me te kikorangi (e whakaatuhia ana i te Whakaahua 3(b)), he tino whaiti te whanui o te awhi.Ko te kaha spectral o te wahi tonu e whai ake nei he ahua ngoikore, me te kaha tonu te ahua nui whakaritea ki nga LED, 1.5 ki te 3 wa te kohi pūngao.Na reira, ko te painga o te whakamahinga kaore i te pai ki nga rama rama.

Whakaahua 3, maramara whero me te puru maramara LED tipu me te tuāwhiorangi rama e toru-tae tuatahi

Ko te PPFD te kiato rewharewha taima marama, e tohu ana ki te whaihua o te rewharewha o te rama iraruke o te marama i roto i te photosynthesis, e tohu ana i te tapeke o nga maikitanga quanta marama i runga i nga kakau rau tipu i roto i te awhe roangaru o te 400 ki te 700 nm ia wae wa me te waahanga wae. .Ko tona waeine ko μE·m-2·s-1 (μmol·m-2·s-1).Ko te iraruke kaha o te whakaahua (PAR) e tohu ana ki te tapeke o te rauropi ra me te roangaru i te awhe 400 ki te 700 nm.Ka taea te whakaatu ma te quanta marama, ma te kaha radiant ranei.

I nga wa o mua, ko te kaha o te rama e whakaatahia ana e te illuminometer ko te kanapa, engari ka rereke te ahua o te tipu o te tipu na te teitei o te rama mai i te tipu, te kapi marama me te marama ka taea te haere i roto i nga rau.Na reira, kaore i te tika te whakamahi i te par hei tohu mo te kaha o te marama i roto i te ako o te photosynthesis.

I te nuinga o te waa, ka taea te timata te tikanga photosynthesis ina nui ake te PPFD o te tipu e aroha ana ki te ra i te 50 μmol·m-2·s-1, ko te PPFD o te tipu marumaru me 20 μmol·m-2·s-1 anake. .Na reira, i te wa e hoko ana koe i nga rama whakatipu LED, ka taea e koe te kowhiri i te maha o nga rama whakatipu LED i runga i tenei uara tohutoro me te momo tipu ka whakato koe.Hei tauira, ki te mea ko te PPFD o te lght LED kotahi he 20 μmol·m-2·s-1, neke atu i te 3 nga topuku tipu LED e hiahiatia ana hei whakatipu i nga tipu e aroha ana ki te ra.

He maha nga otinga hoahoa mo te rama semiconductor

Ka whakamahia te rama Semiconductor mo te tipu tipu, te whakato ranei, a e rua nga tikanga tohutoro taketake.

• I tenei wa, he tino wera te tauira whakato roto i Haina.He maha nga ahuatanga o tenei tauira:

①Ko te mahi a nga rama rama ko te whakarato i te katoa o nga rama rama tipu, me te punaha rama e hiahia ana ki te whakarato i nga hiko rama katoa, a he nui te utu o te whakaputa;
②Ko te hoahoa o nga rama whakatipu LED me whai whakaaro ki te haere tonu me te tika o te awhiowhio;
③He mea tika ki te whakahaere pai i te wa rama me te kaha o te rama, penei i te tuku i nga tipu kia okioki mo etahi haora, kaore i te nui te kaha o te irarangi, te kaha rawa ranei, me etahi atu;
④Me whai te tukanga katoa ki te whai i nga tikanga e hiahiatia ana e te taiao tipu tino pai o nga tipu o waho, penei i te makuku, te mahana me te kukume CO2.

• Te aratau whakatō ki waho me te pai o te turanga whakato kati kōtuhi o waho.Ko nga ahuatanga o tenei tauira ko:

①Ko te mahi a nga rama LED he taapiri i te marama.Ko tetahi ko te whakanui i te kaha o te marama ki nga waahi puru me te whero i raro i te ra o te ra i te awatea hei whakatairanga i te photosynthesis o nga tipu, ko tetahi hei utu i te kore o te ra i te po hei whakatairanga i te tere o te tipu tipu.
②Me whai whakaaro te rama taapiri ko tehea wahanga tipu kei roto te tipu, penei i te wa huero, te wa pua me te hua.

No reira, ko te hoahoa o nga rama tipu tipu kia rua nga tikanga hoahoa taketake, ara, 24h rama (roto) me te tipu tipu rama rama (waho).Mo te maara tipu o roto, me whai whakaaro te hoahoa o nga rama whakatipu LED kia toru nga ahuatanga, penei i te Whakaaturanga 4. Kaore e taea te kii i nga maramara me nga tae tuatahi e toru i tetahi waahanga.

Whakaatu 4, Ko te whakaaro hoahoa mo te whakamahi i nga rama whakanui tipu a-roto mo te rama rama 24h

Hei tauira, mo te tuāwhiorangi i roto i te waahi whakatipu, me kaha ki te whakapakari i te tipu o nga pakiaka me nga kakau, te whakakaha i te manga o nga rau, ka whakamahia te puna marama i roto i te whare, ka taea te hoahoa te hiirangi pera i te Whakaahua 5.

Whakaahua 5, Nga hanganga Spectral e tika ana mo te wa whakatipuranga a-roto o roto

Mo te hoahoa o te momo tuarua o te LED tupu marama, ko te nuinga e whai ana ki te otinga hoahoa o te taapiri rama ki te whakatairanga i te whakato i te turanga o te kati kōtuhi o waho.Ko te whakaaro hoahoa e whakaatuhia ana i te Whakaahua 6.

Whakaahua 6, Nga whakaaro hoahoa mo nga rama tipu o waho 

Ko te whakaaro o te kaituhi he maha atu nga kamupene whakato e tango i te whiringa tuarua ki te whakamahi rama rama hei whakatairanga i te tipu tipu.

Ko te mea tuatahi, he tekau tau te nui o te maara kati kōtuhi o waho o Haina me te whānuitanga o nga wheako, i te tonga me te raki.He pai te turanga o te hangarau whakatipu kati kōtuhi me te whakarato i te maha o nga hua hou me nga huawhenua i runga i te maakete mo nga taone huri noa.Ina koa i roto i te mara o te oneone me te wai me te whakato tongi, kua puta nga hua rangahau nui.

Tuarua, ko tenei momo otinga marama taapiri ka taea te whakaiti i te kai koretake o te kaha, i te wa ano ka taea te whakanui ake i nga hua o nga hua me nga huawhenua.I tua atu, ko te rohe matawhenua nui o Haina he tino watea mo te whakatairanga.

I te mea ko te rangahau putaiao mo te rama tipu LED, ka whakaratohia he turanga whakamatautau whanui mo taua mea.Ko te 7 te ahua o te rama tipu LED i hangaia e tenei roopu rangahau, he pai mo te whakatipu i roto i nga whare kati, a ka whakaatuhia tona awhi i te Whakaahua 8.

Whakaahua 7, He momo rama tupu rama

Whakaahua 8, te tuāwhiorangi o te ahua o te LED tupu marama

E ai ki nga whakaaro hoahoa i runga ake nei, i whakahaerehia e te roopu rangahau etahi raupapa whakamatautau, a he mea tino nui nga hua whakamatautau.Hei tauira, mo te whakatipu marama i te wa o te whare whakatipu, ko te rama taketake e whakamahia ana ko te rama rekoata me te mana o te 32 W me te huringa neehi mo te 40 ra.Ka whakaratohia e matou he rama rama 12 W, e whakaiti ana i te huringa tipu ki te 30 ra, ka whakaiti pai i te awe o te wera o nga rama i roto i te awheawhe tipu, me te whakaora i te kaha o te kai o te hau.He pai ake te matotoru, te roa me te tae o nga wana i te otinga whakatipu wana taketake.Mo nga tipu o nga huawhenua noa, kua tae mai ano nga whakatau manatoko pai, kua whakarāpopotohia ki te ripanga e whai ake nei.

I roto ia ratou, ko te roopu rama taapiri PPFD: 70-80 μmol·m-2·s-1, me te ōwehenga whero-puru: 0.6-0.7.Ko te awhe o te uara PPFD awatea o te roopu taiao ko 40~800 μmol·m-2·s-1, me te ōwehenga o te whero ki te puru ko 0.6~1.2.Ka kitea he pai ake nga tohu o runga ake i era o nga tipu tipu.

Whakamutunga

Ko tenei tuhinga e whakaatu ana i nga whanaketanga hou i roto i te whakamahinga o nga rama rama LED i roto i te tipu tipu, me te whakaatu i etahi pohehe i roto i te whakamahinga o te LED tipu marama i roto i te tipu tipu.Ka mutu, ka whakauruhia nga whakaaro hangarau me nga kaupapa mo te whakawhanaketanga o nga rama whakatipu LED e whakamahia ana mo te maara tipu.Me tohu ano hoki etahi mea e tika ana kia whakaarohia i roto i te whakaurunga me te whakamahi i te rama, penei i te tawhiti i waenga i te marama me te tipu, te awhe o te ramara o te rama, me pehea te whakamahi i te rama me te te wai noa, te tongi, me te oneone.

Kaituhi: Yi Wang et al.Puna: CNKI